聚乙烯(PE)管道設(shè)計(jì)施工技術(shù)手冊(cè)匯總(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上聚乙烯（PE）管道設(shè)計(jì)施工技術(shù)手冊(cè)本文介紹高密度聚乙烯管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、維修等方面技術(shù)要求及相關(guān)規(guī)范。 江蘇江特科技有限公司 2008年1月1日聚乙烯（PE）管道設(shè)計(jì)施工技術(shù)手冊(cè) 1.安 裝 方 法 種 類 大口徑給水管道系統(tǒng)主要采用熱熔對(duì)接方式進(jìn)行連接；小口徑采用熱熔承插連接；當(dāng)與金屬管道等其它管道連接，必須采用法蘭連接；小口徑管道也可用鋼塑過渡接頭連接；位置特殊，施工難度較大的位置，可采用電熔方式施工。1.1方法一、熱熔對(duì)接安裝 熱熔對(duì)接是采用熱熔對(duì)焊機(jī)來加熱管端（熱熔對(duì)接溫度為210±10），待管端熔化后，迅速將其貼合，保持一定的壓力，經(jīng)冷卻達(dá)到熔接

2、的目的。適用管徑范圍：dn63mm 操作步驟： 1、將需安裝連接的兩根管材同時(shí)放在熱熔器夾具上（夾具可根據(jù)所要安裝的管徑大小更換夾瓦），每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。 2、用電動(dòng)旋刀分別將管材端面切平整，確保兩管材接觸面能充分吻合。 3、將電加熱板升溫至210度，放置兩管材端面中間，操作電動(dòng)液壓裝置使兩端面同時(shí)完全與電熱板接觸加熱。 4、抽掉加熱板，再次操作液壓裝置，使已熔融的兩管材端面充分對(duì)接并鎖定液壓裝置（防止反彈）。 5、保持一定冷卻時(shí)間松開，操作完畢。6、施工完畢，須經(jīng)試壓驗(yàn)收合格后，方可埋土投入使用。公稱壁厚（mm）對(duì) 接 工 藝第一步：預(yù)熱預(yù)熱壓力：0.15a預(yù)熱溫度：2

3、10°預(yù)熱時(shí)的卷邊高度h(mm)第二步：熔融壓力：0.01a預(yù)熱溫度：210°加熱時(shí)間（秒）第三步：切換允許最大切換時(shí)間（秒）第四步：對(duì)接焊接壓力1.5a冷卻時(shí)間（分）2-3.90.530-4044-54.3-6.90.540-7056-107.0-11.41.070-120610-1612.2-18.21.0120-170817-2420.1-25.51.5170-2101025-3228.3-32.31.5210-2501233-40 采用不同型號(hào)的焊機(jī)時(shí)，上述參數(shù)應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整1.2方法二、熱熔承插安裝 適用管徑dn110mm 操作步驟 1、用割刀或剪刀將管根據(jù)安裝需

4、要割斷； 2、在管材插入深度處標(biāo)記號(hào)； 3、將熱熔器加溫在210以內(nèi)； 4、同時(shí)熔融管材、管件，然后承插（承插到位后待片刻松手，在加熱、承插、冷卻過程中禁止扭動(dòng)）； 5、自然冷卻； 6、施工完畢后需經(jīng)試驗(yàn)收合格后，方可封管投入使用。 操作示意圖：1.3方法三、電熔連接 適用管徑 dn630mm 操作步驟：1、將管材完全插入電熔管件內(nèi)；2、將專用電熔機(jī)兩導(dǎo)線分別接通電熔管件正負(fù)兩極；3、接通電源加熱電熱絲使內(nèi)部接觸處熔融；4、冷卻完畢；5、施工完畢后需經(jīng)試壓驗(yàn)收合格后，方可封管投入使用。 1.4方法四、法蘭連接，將法蘭盤、法蘭套、膠墊圈三者與所需連接的管材進(jìn)行活套連接 1.5方法五、鋼塑過渡接頭

5、連接，或帶螺紋管件連接 1、鋼塑過渡接頭連接是指將管與鋼管連接，一端采用熱熔承插或熱熔對(duì)接安裝，鋼管一端通過氬弧焊接達(dá)到連接目的。適用管徑 dn315 mm。 2、帶螺紋管件連接是指一端與管材熱熔承插連接，金屬螺紋一端用絲口連接以達(dá)到連接目的。適用管徑dn75mm。 2.系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 同其它種類的管道一樣，管道系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮埋地條件、流體性質(zhì)、工作條件、溫度范圍、安裝技術(shù)和工程費(fèi)用等多種設(shè)計(jì)因素，但其中最重要的設(shè)計(jì)為強(qiáng)度設(shè)計(jì)和水力計(jì)算兩個(gè)部分。 2.1強(qiáng)度計(jì)算聚乙烯管道的工作壓力可由下式計(jì)算：2s/(D-e)=2s/(SDR-1)其中s、Fd這里：管材公稱壓力s設(shè)計(jì)應(yīng)力，a平均外徑，

6、mme=最小壁厚，mmSDR=標(biāo)準(zhǔn)尺寸化最小要求強(qiáng)度（20°，50年），aFd=設(shè)計(jì)系數(shù) 20°時(shí)，1設(shè)計(jì)應(yīng)力s和設(shè)計(jì)系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：設(shè)計(jì)應(yīng)力s（a）最小要求強(qiáng)度（a）1086.3設(shè)計(jì)系數(shù)Fd81.256.31.6521.2542.51.63.23.22 作為供水用管道系統(tǒng)，設(shè)計(jì)系數(shù)d一般選擇1.25，對(duì)于80級(jí)別的管材，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力s為6.3a。例如13.6的80管道，由上述計(jì)算可知，該管道的公稱壓力為10。 此外，聚乙烯管道的耐壓強(qiáng)度與溫度有關(guān)，當(dāng)管道的工作溫度偏離20°時(shí)，最大工作壓力（）應(yīng)按下列公式計(jì)算： *FtFt為溫度折減系數(shù)溫 度()20

7、3040折減系數(shù)t1.000.870.742.2水力計(jì)算壓力損失計(jì)算管道的壓力可按照達(dá)西一威斯巴赫公式進(jìn)行計(jì)算：hf=（/dj）(V2/2g)式中：hf=摩擦損失； 管段長度；dj=管道計(jì)算內(nèi)徑g=重力加速度； 平均流速； 摩阻系數(shù) 紊流狀態(tài)下，摩阻系數(shù)可由阿里特蘇里公式計(jì)算：0.11（/dj+68/Re）0.25式中： 管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度（mm）,對(duì)于管； 0.01mmRe=雷諾數(shù)； dj=管道計(jì)算內(nèi)徑（mm） 管件局部阻力水頭損失按下式計(jì)算： h=KV2/2g 式中： h=局部水頭損失：m v=水流速度，m/s g=重力加速度，m/s2 K=各種管件的摩阻系數(shù)常見管件摩阻系數(shù)值如下：管 件

8、類 型值管 件 類 型值90 彎頭1.00閘閥：開0.1245 彎頭0.4閘閥：1/4關(guān)閉1.0022.5 彎頭0.2閘閥：1/2關(guān)閉6.0090° 正三通（主流管方向）0.35閘閥：3/4關(guān)閉24.0090° 正三通（支流管方向）1.20蝶閥（關(guān)）30.00通常在設(shè)計(jì)過程中，為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，局部水頭損失宜按下列管網(wǎng)沿途水頭損失的百分?jǐn)?shù)采用： 生活給水管網(wǎng)2530；生產(chǎn)給水網(wǎng)管，生活、消防共用給水管網(wǎng)，生活、生產(chǎn)、消防共用給水管網(wǎng)均為20； 消火栓系統(tǒng)消防給水管網(wǎng)為10； 生產(chǎn)、消防共用給水管網(wǎng)為15。 2.3流量計(jì)算 流量可采用海登一威廉公式計(jì)算：0.2785 *dj2.6

9、3 I 0.54 式中： 流量； 海登威廉摩阻值；dj=管道計(jì)算內(nèi)徑；水力坡度。 系數(shù)本質(zhì)是一個(gè)摩擦因子，下表給出了不同類型和使用年限的管道的值大小，由下表可知，在相同的設(shè)計(jì)條件下，管道的輸送能力大于其它傳統(tǒng)管材。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)設(shè)計(jì)流量的要求確定管道的尺寸大小 海登威廉方程中的值值管 道 類 型150管道140新的鋼管、玻璃管、石棉管130鋼管、新的鑄鐵管125舊的鋼管120本制扁管、混凝土管、使用46年的鑄鐵管1101012年鑄鐵管、使用46年的鑄鐵管1001320年的鑄鐵管、超過5年的鍍鋅鋼管902630年的鑄鐵管60波紋鋼管其它相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù) 其它關(guān)于管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)見下表：項(xiàng) 目單

10、位參 數(shù)線膨脹系數(shù)m/m1.4×10-4導(dǎo)熱系數(shù)W/mk0.42彈性模量MPa600900泊松比/0.45軟化點(diǎn)126脆化溫度703.施 工 規(guī) 范 在各種埋地管道的應(yīng)用過程中，管道能否達(dá)到規(guī)定的長期使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素就是鋪設(shè)的質(zhì)量。而管道具有的多種獨(dú)特性能使管道的鋪設(shè)更加安全、快捷，同時(shí)正確的施工設(shè)計(jì)與安裝將使管道的這些優(yōu)越性能得到更大程度的發(fā)揮。 施工前的技術(shù)準(zhǔn)備： 施工前應(yīng)熟悉、掌握施工圖； 準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工機(jī)具； 對(duì)操作工人進(jìn)行上崗培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可進(jìn)行施工； 按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管材、管件進(jìn)行驗(yàn)收。3.1 管溝的開挖： 管溝的開挖必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙或工程監(jiān)理指導(dǎo)的開挖路線及開

11、挖深度進(jìn)行施工，而且在沒有征得相關(guān)部門同意的情況下不得擅自進(jìn)行改動(dòng)。 管道的柔性好、重量輕，所以可以在地面上預(yù)制較長管線，當(dāng)?shù)匦螚l件允許時(shí)，管線的地面焊接可使管光溝的開挖寬度減小。狹窄管溝的開挖可以采用旋轉(zhuǎn)開挖機(jī)、犁或鏟具等開挖機(jī)具。一般規(guī)定，聚乙烯管道埋設(shè)的最小管頂覆土厚度為： 埋設(shè)在車行道下管頂埋深不得小于0.9米； 埋設(shè)在人行道下或管道支管不得小于0.75米； 綠化帶下或居住支管不得小于0.6米；在永久性凍土或季節(jié)性凍土層，管頂埋深應(yīng)在冰凍線以下。 在結(jié)實(shí)、穩(wěn)固的溝底，管溝的寬度由施工所需要的操作空間決定，空間大小必須能夠正常進(jìn)行管溝底部的正確及管溝填埋材料的填埋及夯實(shí)等工作，而且還要考

12、慮到管溝開挖費(fèi)用以及購買填埋材料等費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。管溝的寬度值一般要考慮到管道的規(guī)格及所用夯實(shí)工具。下表給出了相應(yīng)的最小寬度值：管道公稱直徑（mm）最小管溝寬度（m）75-400D+0.3>400D+0.5一般規(guī)定：當(dāng)在地面連接時(shí)，開溝寬度為0.3，當(dāng)在溝內(nèi)安裝或開挖回填有困難，不能滿足回填土實(shí)度要求時(shí)，開溝寬度為0.5，且總寬度不小于0.7米。 在沙土或淤泥的管溝內(nèi)，如果不易作出一個(gè)直立的管溝側(cè)壁，那么可以做一個(gè)45°或能夠支撐溝壁材料的一個(gè)坡度。如果管溝較寬,那么為了支撐最終的填埋層重量，初填埋材料必須被夯實(shí)。3.2管溝底的準(zhǔn)備： 對(duì)于像供水、排污或長距離輸送管線的壓力系統(tǒng)，

13、除非設(shè)計(jì)圖紙有特殊要求，一般來說，管溝底的水平精度要求并不是很高，而對(duì)于重力排水系統(tǒng)，坡度的等級(jí)必須達(dá)到規(guī)定的要求。 如果管溝底部相當(dāng)平直，而且土壤內(nèi)基本上沒有大的石塊，那么就沒有必要再進(jìn)行平整。當(dāng)然，如果是一個(gè)沒有受到擾動(dòng)的管溝底層，那就更好。但如果管溝底已經(jīng)被擾動(dòng)或在開挖的過程中必須被擾動(dòng)，那么其密實(shí)度至少應(yīng)該達(dá)到其周圍填埋材料的密實(shí)度，開挖的管溝底部一般要用直徑不超過50mm的沒有尖銳棱角的小石頭再混和一些沙土和粘土等材料墊平。所有規(guī)格的管道一般都可以適應(yīng)少量局部的管溝底的不平坦，但如果在回填材料中含有尖棱的石頭或堅(jiān)硬的頁巖，那么就可能會(huì)在管道表面產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)以致?lián)p傷管道。 對(duì)于頁巖及

14、松散的巖石土壤中的開挖，為了避免與松散的巖石接觸，必須為管道提供一個(gè)均一的溝床，一般的做法是開挖管溝底時(shí)應(yīng)比規(guī)定的等級(jí)挖深至少150mm，然后用適當(dāng)?shù)奶盥癫牧匣靥钪烈?guī)定高度，并夯實(shí)到90或更高的密實(shí)度。 對(duì)于支撐強(qiáng)度較小的濕粘土或沙土等類似不穩(wěn)定土壤，管溝的開挖深度要比規(guī)定的值深100150mm。然后用指定的或原開挖的材料進(jìn)行回填，這樣即可保證為管提供一個(gè)均一的支撐。在不穩(wěn)定的有機(jī)土壤中，如果安裝地點(diǎn)的地下水位較高以致于淹沒了管道，可以在管道上增加額外重量來抵抗管道受到的浮力，但這個(gè)額外的設(shè)計(jì)重量不應(yīng)該超過基礎(chǔ)層的支撐強(qiáng)度。 3.3 管溝內(nèi)管道的敷設(shè) 在管道被放入管溝之前，首先應(yīng)該對(duì)管道進(jìn)行全

15、面檢查，在沒有發(fā)現(xiàn)任何缺陷的情況下，管道都被允許吊入或滾入管溝內(nèi)。 管道通常會(huì)在地面預(yù)先連接好，有時(shí)管道可能會(huì)被預(yù)先連接成大約150米長的許多管段，貯存在某一個(gè)地方，當(dāng)需要下放及連接時(shí)，再搬運(yùn)到安裝地點(diǎn)，然后采用熱熔連接或機(jī)械連接的方式連接這些管段。 公稱直徑小于200mm的管道可以手工拖入管溝內(nèi)；對(duì)所有的大管道、管件、閥門、消防栓及配件，應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦屑?xì)將它們放到管溝內(nèi)，對(duì)于長距離的管道的吊裝，推薦采用尼龍繩索。 最終的管道連接與裝配 管溝內(nèi)管道的熱熔連接同地面上管道的熱熔連接方式相同，但必須保證所連接的管道在連接前必須冷卻到土壤的環(huán)境溫度。 管道與金屬管道、水箱或水泵相連時(shí)，一般采用

16、法蘭連接。對(duì)于管材之間，當(dāng)不便于采用熱熔方式連接時(shí)，也可采用法蘭連接。法蘭連接時(shí)，螺栓應(yīng)預(yù)先均勻擰緊，待8小時(shí)之后，再重新堅(jiān)固。 3.4 管道的壓力測(cè)試管道系統(tǒng)在投入運(yùn)行之前應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力：水壓試驗(yàn)靜水壓力目前通用的標(biāo)準(zhǔn)為管道工作壓力的1.5倍，且實(shí)驗(yàn)壓力不應(yīng)低于0.80Mpa,介質(zhì)采用水，不得將氣壓試驗(yàn)代替水壓實(shí)驗(yàn)。試壓長度：管道水壓實(shí)驗(yàn)長度不宜大于1000m。對(duì)中間設(shè)有附件的管段，水壓試驗(yàn)分段長度不宜大于500m，管道系統(tǒng)中有不同材質(zhì)的管道應(yīng)分別進(jìn)行試壓。試壓準(zhǔn)備：1、管端后背應(yīng)設(shè)有堵板及支撐設(shè)計(jì)； 2、管路系統(tǒng)應(yīng)有進(jìn)水管路、排水孔及排氣孔設(shè)計(jì)； 3、加壓宜采用帶計(jì)量裝置的設(shè)備。

17、一般試壓采用彈簧壓力表，其精度不應(yīng)低于1.5級(jí)，量程范圍為實(shí)驗(yàn)壓力的1.5倍以上，表盤直徑不應(yīng)小于150mm。 4、試壓段不得包括水錘消除器，室外消火栓等管道附件，系統(tǒng)包含的各類閥門，應(yīng)處于全開狀態(tài)浸泡：管道試壓前應(yīng)進(jìn)行充水浸泡，時(shí)間不應(yīng)少于12h。管道重充水后應(yīng)對(duì)未回填的外露連接(包括管道與管道附件連接部位)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)滲漏應(yīng)進(jìn)行排除。水壓實(shí)驗(yàn)1、將試壓管道內(nèi)的水壓降至大氣壓，穩(wěn)壓60min，期間應(yīng)確?？諝獠贿M(jìn)入管道。2、緩緩地將管道內(nèi)水壓升至管道設(shè)計(jì)的工作壓力并穩(wěn)壓30min，檢查管道接口、配件等處有無滲漏現(xiàn)象。當(dāng)有滲漏現(xiàn)象時(shí)應(yīng)終止試壓，查明原因及時(shí)采取措施后重新試壓。3、緩緩注水將壓力

18、升至管道工作壓力的1.5倍后停止注水。穩(wěn)壓60min，觀察壓力變化情況，每各3min鐘記錄一次管道壓力變化，應(yīng)記錄30min。當(dāng)30min內(nèi)管道壓力有上升趨勢(shì)時(shí)，則水壓實(shí)驗(yàn)合格；30min內(nèi)管道壓力無上升趨勢(shì)時(shí)，繼續(xù)觀察30min，當(dāng)整個(gè)穩(wěn)壓60min 內(nèi)壓力下降不超過0.05Mpa,則水壓實(shí)驗(yàn)合格。4、當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能滿足上述條件時(shí)，則水壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果不合格，查明原因后采取相應(yīng)措施再組織試壓。注：影響試壓的結(jié)果的因素主要有三點(diǎn)：1、管道內(nèi)的空氣是否排干凈；2、管道密封性是否良好；3、管道垂直落差過大時(shí)要考慮管道內(nèi)水的垂直落差壓力，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)壓力值。3.5沖洗與消毒：沖洗：管道分段試

19、壓合格后應(yīng)對(duì)用清潔水源對(duì)整條管道進(jìn)行沖洗，沖洗流速應(yīng)大于1.0m/s，排除管道內(nèi)的泥土、沙石等雜物，直到?jīng)_洗水的排放水與進(jìn)水的濁度一致為止。消毒；管道沖洗干凈后應(yīng)進(jìn)行含氯水浸泡消毒，經(jīng)有效濃度不低于20mg/L的清潔水浸泡24h后沖洗，并末端取水檢驗(yàn)；當(dāng)水質(zhì)達(dá)到管理部門要求合格時(shí)為止。3.6回填與夯實(shí) 一般情況下，可以采用以下三類材料作為管道的回填材料； 第一類：540mm的棱角石頭，包括大量當(dāng)?shù)厝菀兹〉玫牟牧?，如珊瑚、碎礦渣、碎石及碎貝殼； 第二類：最大直徑40mm的粗沙及砂礫，包括含有少量粉末的不同等級(jí)的沙子與砂礫，一般是粒狀的且是不粘的，可以是濕的也可以是干的； 第三類：優(yōu)良的砂子與粘土

20、砂礫，包括細(xì)砂，粘砂及粘土砂礫的混合物。 一般情況下，腑角及初回填要求至少要達(dá)到90以上，夯實(shí)層應(yīng)該至少達(dá)到距管頂150mm的地方，對(duì)于距管道頂部少于300mm的地方應(yīng)該避免直接搗實(shí)。最終回填可能會(huì)采用原開挖土壤或其它材料，但其中不得含有凍土、結(jié)塊粘土及最大直徑不得超過200mm的石塊。整個(gè)管道土壤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 3.7維 修 技 術(shù) 對(duì)于小口徑管道，可以開挖足夠的空間，切除破損管道換上一段新的管道進(jìn)行維修；大口徑管道的維修可以采用法蘭連接的方法完成：先切除破壞的管道，然后將對(duì)接焊機(jī)放入溝中，將支撐環(huán)熔接到管道的每一端，然后用法蘭連接替換的管道，法蘭連接段的長度必須經(jīng)過預(yù)先計(jì)算適合管道

21、之間的間距大小，下圖顯示了上述兩種類型的管道維修方法。此外，可以使用帶有完整密封圈的護(hù)套型修補(bǔ)夾具進(jìn)行修補(bǔ)，但該修補(bǔ)方法與法蘭或熔接修補(bǔ)不同，不屬于永久性修補(bǔ)。這種類型的修補(bǔ)一般適用于埋地應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)閴簩?shí)的土壤會(huì)限制管道熱膨脹運(yùn)動(dòng)和因內(nèi)壓作用導(dǎo)致的拉力，一般而言，修補(bǔ)夾具越長，熱塑性管道的密封效果越好，推薦采用最小夾具長度為管道公稱外徑的 1.252倍，當(dāng)管道擦試干凈，清除所有異物以后，夾具應(yīng)均勻地夾緊。夾具安裝好發(fā)后，在通水加壓之前應(yīng)完成回填和壓實(shí)。 管道系統(tǒng)中的破壞管件一般采用法蘭連接的方式換上一個(gè)新的管件，不推薦采用熱空氣或擠出焊接的方法進(jìn)行修補(bǔ)。 對(duì)于水下管道系統(tǒng)，為了完成水下管道的修